城市黑臭水体的治理

城市黑臭水体的治理

麦辣鸡翅小组

李清华吴姗姗陈天昕一、治理背景

城市水体是城市生态系统的重要组成部分，具有水体循环、水土保持、水质涵养、调节温湿度、改善城市气候等多种功能。但是由于目前我国“新型城镇化建设”的快速发展，城市的水环境质量受到严重威胁。虽然整治规划起步较晚，但是成功案例也已经有很多。比如北京奥林匹克公园龙形水系的黑臭治理及生态恢复、北京市丰台区马草河的黑臭治理及生态修复及南京市建邺区忠字河的黑臭治理及生态修复等工程，就是通过构建完整水生态系统，再加上专业高效的后期维护实现了消除黑臭并使水体恢复生态自净功能。

传统的河道水体治理项目多存在重建设、轻运营的现象，关注点多放在了建设内容、建设规模及技术方案等方面，建成后的管理则缺少规划，导致项目建成后因多种原因不能维持刚刚治理完成时的效果。这方面固然有重建设轻维护的原因，也有因技术原因造成的运维成本高昂的原因。环境保护的最终目的是实现人与自然的和谐相处，关键在于保护生态，生态环境容易受到人为破坏，但是生态环境也具备惊人的自我修复能力。黑臭水体治理后运维成本高的关键在于没有构建起完整的生态系统。

二、治理方案

治理方案图：

三、具体工艺介绍

1、确定下河污染量

首先确定下河污染情况，进行工程设计流量的核算和设计，采集水样，检测水体污染各项指标，确立工程设计方案基本参数。

外源污染。下河污染物多，截污率较低，雨污混排现象严重。目前城市管网建设不完善，导致雨污分流不彻底，合流制管道雨季溢流，污染水体直排入河；分流制雨水管道初期雨水携带污染物直排。

内源污染。河道内源污染积累较为严重。河道内污染物沉积于底部，造成底泥黑臭，N、P超标；大量污染物累积，底泥厌氧发酵上翻，会形成黑苔，并散发臭气。

点源及面源污染。解决点源污染问题的难点体现在如何解决市政尾水的深度达标问题。

自净能力。河流自净体系遭到破坏，这一点在大多数黑臭水体的治理过程中容易被忽视，氮磷超标会导致黑臭，但黑臭不一定全来自于氮磷超标。溶氧因素是水体黑臭的一个很重要的指标。

2、截污

染源控制和治理主要针对造成水体黑臭的点源、面源及内源，应采用适宜的治理技术削减目标污染物负荷，满足水体环境容量控制要求。

雨、污管网建设。城市黑臭水体的治理，首先应统筹制定适合当地自然、气候条件的排水体制，排水体制的规划建设应综合统筹城市污水处理厂、海绵城市等规划与建设情况。

点源污染控制技术。影响城市黑臭水体的点源污染主要包括城市居民生活污水、工业污水、规模化畜禽养殖等污染。一是城市居民的生活污水应采取集中处理方式；二是工业园区与城市污水的排放标准应逐步并轨；三是规模化畜禽养殖场废水应达标排放。

面源污染控制技术。影响城市黑臭水体的面源污染除包括城市的地表径流外，还可能包括城市周边的种植业面源污染、村镇的雨水和生活污水污染等。一是针对初期雨水，可采用收集存蓄、水力旋流、快速过滤、人工湿地等处理技术，

也可采用绿色屋顶、渗透铺装、雨水花园、植被浅沟等低影响开发改造技术；二是针对种植业面源控制，鼓励开展测土配方施肥、增施有机肥、水肥一体化、秸秆还田等生态农业和科学施肥技术。

技术上在河道口采用SMART-一体化处理系统拦截污水，然后对下流河道进行清淤处理。

3、河道岸带改造

生态护岸是以治河工程学为基础，融生物学、生态学、环境学、园林学和景观学等学科为一体的新型河道护岸技术。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体，是治河工程学科发展到相对高级阶段的产物，是现代人渴求与自然和谐相处的需要。

本组对于岸带改造采用两种应对方案：

对于坡度较大且土壤含沙量高、疏松、轻度盐碱化、肥度较低的河岸采取蜂巢格式护坡技术，该技术用新型的高强度土工合成材料，经高强力超声波焊接而形成的一种三维网状格室结构"在坡顶坡面压固、锚固后，展开成蜂窝状的立体网格，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制大刚度的结构体。

对于河水冲刷比较平缓、肥度较高的地区采用环保子纤维植生毯护坡技术，环保子纤维植生毯是全部采用纯天然材料椰子纤维通过冲压针刺加工做成供植物生长的基带，呈长方体网孔状结构，椰子纤维植被毯厚度为8~10mm，纤维粗细适中、长度范围合理( 纤维长度10~20cm) 。椰子纤维基带，可加以肥料、营养剂、保水剂、各类草种等，为植物生长提供良好的生长条件，同时达到护坡绿化的效果。

4、河道底质改良

河道底泥中污染物长期大量累积，内源污染富集与释放( 物理、化学、生物等过程) ，底泥有机污染物长期厌氧分解产生H2S等臭气，FeS等有色金属硫化物造成黑臭。由于河道淤积，降低了行洪能力，有毒的污染物致使水生动植物渐趋消亡，降低了水生生物的多样性，威胁水生生态环境的安全"清除河道重污染

底泥，消除河道底泥重金属污染，并使污染底泥达到稳定化、资源化处置，促进河道水环境良性循环与水生态系统修复。

先清理出河底淤泥。综合考虑采用绞吸挖泥船清淤，绞吸挖泥船清淤对周边环境影响最小，机械脱水减量化，加调理剂与改性剂使重金属稳定化，并达到无害化，并实现资源处置的目标。

然后在河中投放底质改造剂。在激活原有底泥环境中土著微生物的同时，引入多种特效微生物及其生长所需要的营养来提高生物活性，因而可在原地快速分解黑臭污泥中的多种污染物，减少底泥内源污染，消除黑臭。

5、生物强化处理

在水中投加大量的高效菌剂、化学药剂（双氧水、高锰酸钾等），调节水中酸碱度，降低COD、BOD、氨氮至较低水平，达到对水质的调节。

6、水生态系统修复

水生态系统修复是基于复建完整、健康水生态系统的综合技术，通过对水体生态链的调控，实现水生态系统中生产者、消费者、分解者三者的有机统一，保证生态链完整稳定、物质循环流动，从而实现水域的自净。

水中生态浮岛。采用漂浮栽培技术。在被污染的水体中种植挺水植物和陆生植物，将碳纤维生态草和生态浮岛结合起来，在浮岛浮体下悬挂碳纤维生态草作为生物填料供微生物附着，从而扩大生物膜生长面积，提高底质改良剂中有益微生物的利用率，浮岛上的植物能吸收水中的氮、磷营养元素，弥补了微生物对TP去除有限的缺陷，二者结合可高效去除水体和底泥中的TN、TP、COD等污染物。

人工湿地。通过种植挺水植物、沉水植物、浮叶植物等，能够有效去除水体中的悬浮物，显著降低水体中的富营养物质，同时为水中微生物和动物的生活提供栖息空间，以保持水生态系统和水质的稳定。

水生物投放。同时投放食肉、食草、杂食类的水生动物（如鱼、虾、虫等）来合理调配黑臭水中的生物体系，抑制某些厌氧生物无限制生长，形成完整的水生态系统，恢复黑臭水体的生态功能。